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Hidrostática
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estudia a los líquidos en reposo o en equilibrio.
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Hidrodinámica
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Se ocupa de analizar el movimiento de los líquidos.
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Presión
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Es la intensidad de la fuerza ejercida por cada unidad de superficie.
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presión = fuerza / área
p = f / a unidades de medición: kg / m_cuadrado kg / cm_cuadrado Lb / pulgada_ cuadrada |
Relación entre unidades de presión del Sistema Inglés y Sistema Métrico Decimal
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1 atmósfera física
= 1,033 g/cm_cuadrado 1 atmósfera = 14.6962 Lb/pulg_cuadrada 1 Lb/pulg_cuadrada = 0.0703 kg/cm_cuadrado 1 kg/cm_cuadrado = 14.23 Lb/pulg_cuadrada |
Relación directa, aumenta (multiplicación)
Relación indirecta, d disminuye (división) |
Masa específica o densidad relativa de los líquidos
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Es la comparación entre el peso de un volumen determinado de cualquier líquido con respecto a otro, generalmente el agua.
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masa_específica = peso_del_volumen_del_líquido_problema / peso_mismo_volumen_de_agua
Me = P_líquido_problema / P_agua Me = g/cm_cúbico = kg/cm_cúbico = g/litro |
Hidrómetro de Boyle
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Aparato que sirve para obtener los pesos específicos de lo líquidos. Consta de un tubo en "U" que une a dos recipientes que contienen los líquidos a comparar. Se basa en la comparación de las alturas que alcanzan los líquidos.
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(peso_específico1)(altura1)
= (peso_específico2)(altura2) (pe1)(a1) = (pe2)(a2) |
Vasos comunicantes
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Recipientes comunicados entre si por un tubo y poseen un mismo líquido, en el se demuestra que en todas sus ramas la altura del líquido es la misma.
Si en estos se vierten líquidos no miscibles, se observa que la separación entre ambos líquidos en lo dos vasos tienen la misma altura. |
Las alturas son inversamente proporcionales a los pesos específicos.
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Presión hidrostática
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Es la presión que existe en dos puntos situados en el mismo plano horizontal y que pertenecen a un mismo líquido en reposo es la misma.
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-a mayor profundidad mayor presión
-si el peso específico es mayor, la presión también es mayor -la presión no depende del peso total del líquido si no de la altura -la presión no depende de la forma del recipiente si no de la altura presión = (peso_específico)(altura) p = (pe)(h) |
Fuerza sobre el fondo del recipiente
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La presión que se ejerce en el fondo de un recipiente es directamente proporcional a la altura y el peso específico del líquido
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fuerza = (peso_específico)(altura)(superficie)
f = (pe)(h)(s) |
PRINCIPIO DE PASCAL
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"La presión ejercida en un punto cualquiera de una masa líquida se transmite íntegramente a todos los puntos de la misma.
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Con este principio ayuda la creación de la prensa hidráulica
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Prensa hidráulica
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es una aplicación del principio de Pascal, con ella se obtienen grandes fuerzas a través de pequeñas fuerzas
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F = fuerza que ejerce presión desde arriba
A = base F_embolo_mayor/A_embolo_mayor=F_émbolo_menor/A_émbolo_menor F1 / A1 = F2 / A2 |
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
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"Todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del líquido desalojado"
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empuje = (peso_específico)(volumen)
e = (pe)(v) |
Flotación
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es la relación entre el peso y el empuje.
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-si el empuje es mayor que el peso del cuerpo, este flotará.
-si el empuje es igual al peso, el cuerpo se mantiene en el seno del líquido y se dice que flota a dos aguas. -si el empuje es menor que el peso, el cuerpo se hunde. |
Adhesión
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es aquella que ocurre entre un sólido y un líquido.
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Cohesión
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es la que ocurre entre un líquido y un líquido.
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Tensión superficial
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es la fuerza que experimentan las moléculas de la superficie de un líquido hacia el interior del mismo, se forman membranas elásticas.
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un mosquito sobre el agua
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Capilaridad
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Es el ascenso o descenso de líquidos a través de tubos capilares o de diámetrSirvenos menores
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Densímetro
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Sirve para determinar densidades o sea pesos específicos de líquidos
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Aerómetro
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Sirve para medir concentraciones
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Alcoholímetro
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Sirve para medir la concentración de los alcoholes
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El más conocido es el de Gay-Lussac.
Así si un licor que marque en él 25, se refiere a que tiene 25 partes de alcohol por cada 100 del total. |
Neumática
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Es la parte de la física que se encarga del estudio de los gases.
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Características generales de los gases
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-Expansibilidad: tiende a ocupar todo el volumen del recipiente que lo contiene, no tienen forma definida.
-Compresibles: fácilmente disminuyen su volumen. -Elasticidad: pueden aumentar o disminuir su volumen. -Tienen peso |
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Dilatación de los gases
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Los gases se dilatan o se expanden por aumento de la temperatura.
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Aumentan su volumen en 1/273 de su volumen por cada °C de temperatura.
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Definición de cero absoluto
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Es la temperatura a la cual la presión y el volumen de un gas serían nulos (todas sus moléculas dejan de moverse).
Ese valor equivale a -273 °C, que también equivale a 0°K o también a -459.4 °F |
-273 °C
0 °K _459.4 °F |
LEY GENERAL DEL ESTADO GASEOSO
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"Los volúmenes ocupados por una masa gaseosa, son directamente proporcionales a las temperaturas absolutas e inversamente proporcionales a las presiones que soportan"
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(presión1)(volumen1) /temperatura1
=(presión2)(volumen2) / temperatura2 (p1)(v1) / t1 = (p2)(v2) / t2 Presión en atmósferas = 760 mm de Hg (mercurio) = 1,033 g/cm_cuadrado Volúmen = litros ó dm_cúbico Temperatura=en °K absoluta (0°K) En el Sistema Internacional la presión se mide en atmósferas. 1 atmósfera = 760 mm de Hg 1 atmósfera = 1,013,300 barias = 1,033 g/cm_cuadrado |
LEY DE BOYLE-MARIOTTE
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"A temperatura constante, el volumen ocupado por por un gas es inversamente proporcional a la presión que soporta"
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(presión1)(volumen1)
= (presión2)(volumen2) (p1)(v1) = (p2)(v2) |
LEY DE GAY-LUSSAC
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"Si la presión se mantiene constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta"
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volumen1 / temperatura1
= volumen2 / temperatura2 v1 /t1 = v2/t2 |
LEY DE CHARLES
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"Las presiones ejercidas a una misma masa gaseosa varían directamente a las temperaturas absolutas"
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presión1 / temperatura1
= presión2 / temperatura2 |
Manómetro
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Son los aparatos destinados a medir presión de los gases y vapores.
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Composición del aire
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Es una mezcla de:
-Oxígeno (21%) -Nitrógeno (78%) -Argón (0.9%) |
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Atmósfera
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Se denomina así a la masa de aire que rodea la Tierra.
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Tiene una altura superior a los 1000 km
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Composición de la atmósfera
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-Exosfera: esta zona no tiene límites, hay moléculas simples de nitrógeno, oxígeno y otros gases.
-Ionosfera: de 80 km hasta 200 km contiene gran cantidad de iones, en mayor cantidad en los polos. -Mesosfera: de 50 km a 80 km. -Estratosfera: de los 13 km hasta los 50 km, no hay nubes y abunda el ozono. -Troposfera: desde la superficie terrestre hasta 13 km, aquí se producen los cambios de tiempo y meteoros acuosos. |
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Presión atmosférica
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Es la presión que ejerce el aire atmosférico sobre los cuerpos contenidos en su seno por causa de su peso.
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Evangelista Torricelli realizó un experimento con el cual demostró su existencia y permitió la determinación de su valor por medio de una columna de mercurio, encontrando que a nivel del mar la columna de mercurio alcanza una altura de 76 cm de mercurio( valor a nivel del mar)
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Barómetro
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Aparato destinado a medir la presión atmosférica a cada instante.
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Termología
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estudia los fenómenos físicos producidos por el calor
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Naturaleza del calor
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Es energía por que tiene la capacidad de efectuar un trabajo mecánico
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ejemplo: expansión de los gases
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Teoría atómico
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(cinética): el calor consiste en un movimiento vibratorio de gran frecuencia de las moléculas del cuerpo que pueden vibrar con igual periodo originando su calentamiento.
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Quantum de energía calorífica
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Es la unidad portadora de una cantidad de energía que depende de la frecuencia.
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Dilatación
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Es el aumento de volumen que experimenta un cuerpo cuando se eleva su temperatura. Los gases se dilatan mucho mas que los cuerpos líquidos y estos a su vez se dilatan más que los cuerpos sólidos.
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Conducción
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Es el fenómeno de la propagación del calor de una parte a otra de un cuerpo
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Forma de transmisión de calor
ejemplo: -una cuchara en el café |
Convección
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Es la propagación del calor a través de un medio
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Forma de transmisión de calor
ejemplo: -el calor de la estufa |
Radiación
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Es el calor transmitido en el espacio por radiación producida por un cuerpo.
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Forma de transmisión de calor
ejemplo: -el Sol |
Termometría
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Es el conjunto de estudios técnicos sobre la medida de la temperatura.
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Temperatura
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Es la intensidad de calor y puede definirse como un número medido en una escala.
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Definición de calor
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Es una energía que produce la elevación de la temperatura en los cuerpos.
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Situaciones donde se manifiesta el calor
1 |
1) un cuerpo puede tener alta temperatura y poca cantidad de calor
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ejemplo:
-en un cerillo encendido |
Situaciones donde se manifiesta el calor
2 |
2) un cuerpo puede tener alta temperatura y gran cantidad de calor
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ejemplo:
-sucede en la gran masa de un volcán |
Situaciones donde se manifiesta el calor
3 |
3) un cuerpo puede tener baja temperatura y poca cantidad de calor.
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ejemplo:
-agua helada en una taza |
Termómetro
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Instrumento que se utiliza para medir la temperatura
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Pirómetro
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Instrumento que sirve para medir temperaturas muy elevadas
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Está basada en las diferentes coloraciones que adquieren los cuerpos al elevar su temperatura
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Escalas térmicas
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-La centesimal o Celsius (°C)
-La escala Fahrenheit (°F) -La escala Kelvin o absoluta (°K) |
Conversiones:
°K = °C + 273 °C = °K - 273 °C = (5/9)(°F - 32) °F = (9/5)(°C) + 32 |
Dilatación lineal
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Es aquella que ocurre cuando el volumen de un cuerpo ocurre mayormente en una sola dirección.
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Coeficiente de dilatación lineal
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Es un número constante que indica el aumento que experimenta un material cuando su temperatura aumenta 1 °C.
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Coeficiente_dilatación_lineal
= longitud_final - longitud_inicial / (longitud _final)(temperatura) K = lf - li / (lf)(t) |
Coeficiente de dilatación superficial
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Es el aumento de superficie que experimenta la superficie de un cuerpo cuando su temperatura aumenta 1 °C (que es aproximadamente el doble de la lineal)
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superficie_final = superficie_inicial [ 1 +(coeficiente_dilatación_volumétrica)(temperatura_final
- temperatura_inicial) ] sf = si [1 + (ks)(tf - ti)] |
Dilatación cúbica
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Es el aumento de volumen que experimenta el volumen de un cuerpo cuando su temperatura aumenta 1 °C
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volumen_final = volumen_inicial [1 +(coeficiente_dilatación_volumétrica)(temperatura_final
- temperatura_inicial)] vf = vi[1 + (kv)(tf - ti)] |
Dilatación en líquidos
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Se habla de dilatación absoluta o verdadera y dilatación aparente del líquido, según se incluya o no la dilatación del recipiente.
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es generalmente cúbica
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Dilatación de los gases
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El coeficiente de dilatación de los gases es el mismo para todos y tiene un valor de 1/273 de su volumen; por lo tanto solo los gases tienen el mismo coeficiente de dilatación a presión constante, este principio lo estableció Gay-Lussac.
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Calorimetría
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Tiene por objeto la medida de las cantidades de calor
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Calor
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Es la forma de energía capaz de aumentar la temperatura de los cuerpos.
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Kilocaloría
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Es la cantidad de calor que es necesario suministrar a 1 kg de agua para elevar su temperatura 1 °C
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Unidad Térmica Británica (BTU)
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Es la cantidad de calor que es necesario suministrar a 1 Lb de agua para aumentar su temperatura 1°F
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1 BTU = 252 calorías
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Calor específico
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Es la cantidad de calor que se aplica a 1 gramo de la misma sustancia para que aumente 1 °C su temperatura.
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se mide en caloría/g°C
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Cantidad de calor absorbido o cedido por un cuerpo
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Se calcula multiplicando el calor específico por la masa, por la variación de temperatura.
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calor = (calor_específico)(masa)[(temperatura_final
- temperatura_inicial)] c = (ce)(m) [(tf - ti)] |
Cambios de estado
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Se llaman progresivos a aquellos que absorben calor y regresivos a los que lo desprenden.
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El calor produce el paso de los cuerpos de uno a otro (sólido, líquido, gaseoso)
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Fusión
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Es el paso de un cuerpo del estado sólido al estado líquido por la acción del calor
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ejemplo:
-la cera |
Solidificación
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Es el paso del líquido a sólido conseguido por el enfriamiento
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ejemplo:
-de agua a hielo |
Vaporización
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Es el paso de un líquido a gas por la acción del calor
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ejemplo:
-agua hirviendo |
Evaporación
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Es una vaporización lenta y sucede sólo en la superficie del líquido
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ejemplo:
-el alcohol |
Condensación
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Es cuando el vapor pasa a líquido
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ejemplo:
-la lluvia |
Sublimación
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Es el paso del sólido a gas sin pasar, aparentemente, por el estado líquido
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ejemplo:
-sublimación del yodo |
Deposición
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Es el paso directo del estado gaseoso al estado sólido. También es conocido como sublimación regresiva.
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ejemplo:
-hielo seco |
Licuefacción
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Es el paso de gas a líquido, ocurre por la acción de la temperatura y el aumento de la presión,
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ejemplo:
-un encendedor |
Calor latente
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Se llama calor latente de fusión al que absorbe 1 gramo de un sólido, a la temperatura de fusión para pasar a un líquido sin variar su temperatura.
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